1.微生物肥的概念
微生物肥是利用土壤中有益微生物制成的生物性肥料。土壤微生物有助土壤團粒結構的形成,并具有分解土壤有機質和礦物質、釋放營養元素供作物利用的能力,同時能夠形成腐殖質,改善土壤結構和耕性,提高土壤肥力,促進作物生長。有些微生物還有固氮作用,可將空氣中的游離態氮轉化成植物能夠利用的固態氮化物。另外,微生物還可降解土壤中殘留的有機農藥、城市垃圾和工廠廢棄物,把它們分解成低害甚至無害物質。
微生物肥與有機肥、化肥不同,它本身并不能直接為作物提供必需的大量營養元素,而是通過微生物生命活動的產物來改善作物營養條件,發揮土壤潛在肥力,刺激作物生長,抵抗病菌危害,從而提高作物產量。
2.微生物肥的種類
2.1按菌種組成分類 可分為細菌類、放線菌和霉菌類、藻類。
1)細菌類。可分為自養細菌和異養細菌,前者有同化二氧化碳的能力,可平衡土壤酸堿度;后者以與作物共生的狀態存在,對作物生長有直接促進作用,如根瘤菌,具有強大的固氮作用,可產生明顯的增產效果。
2)放線菌、霉菌類。以需氧性異養狀態生活,分解土壤中的纖維素、木質素和果膠類物質,改善土壤養分狀況。
3)藻類。通常為絲狀微生物,在堿性環境下發揮作用,可固定空氣中的氮素營養,幫助植物多方式利用各種狀態的氮素養分。
2.2按功能分類 在農業部登記的產品種類有11個,包括固氮菌劑、根瘤菌菌劑、硅酸鹽菌劑、溶磷菌劑、光合細菌菌劑、有機物料腐熟劑、復合菌劑、內生菌根菌劑、生物修復菌劑及復合微生物肥料和生物有機肥類產品。我國在蘋果生產中應用的菌肥主要有:
1)根瘤菌肥料。根瘤菌存在于土壤中及某些豆科作物的根瘤中,是一種有固氮能力的細菌。當種植適合的豆科作物發芽時,土壤中的根瘤菌受根分泌物的影響,聚集在根系周圍繁殖,刺激根毛生長、彎曲,并附著在根毛尖端,使根毛細胞壁軟化,隨即侵入根毛,在根細胞內大量繁殖,形成線條狀細菌群(侵入線)。侵入線中的根瘤菌是短桿狀的,不能固氮,與豆科植物為寄生關系,其中部分根瘤菌繼續延伸到皮層深處的疏松細胞組織,受菌分泌物的刺激,疏松細胞組織加速分裂,產生大量新細胞,一部分成為根瘤的皮層,一部分分化為維管束,與根部維管束相連,起著根瘤菌與豆科植物間共生關系中養分運輸的作用。由于根細胞的分裂和增大,就在根部形成根瘤。
在根瘤中生活的根瘤菌有多種形態,幼小根瘤中為很小的短桿菌,隨根瘤的發育菌體逐漸變大,呈環節狀,有些呈“T”形或“Y”形,稱為類菌體。根瘤菌的類菌體中有固氮酶,它是生物固氮的關鍵物質。在固氮酶的作用下,大氣中的游離態氮被還原為氨,氨再轉化為含氮有機物,供豆科植物利用,而豆科植物制造的碳水化合物,又作為根瘤菌生命活動的能源,兩者間形成互相依賴的共生關系。
根瘤菌具有很強的感染性,能迅速侵入豆科作物根內繁殖,形成根瘤。同時,根瘤菌具有專一性,某種根瘤菌只能在與其相適應的豆科植物上才能形成根瘤。另外,形成根瘤也不一定能固氮,只有生長在主根上或靠近主根的地方,根瘤大而飽滿,呈粉紅色的,才是固氮能力強的有效根瘤。
現代蘋果生產中,為了增加土壤有機質,多推行生草栽培。豆科的三葉草根系淺,成坪快,對雜草抑制作用強,又有很好的固氮作用,為首選草種之一。
2)固氮菌肥料。固氮菌肥含有大量好氣性自生固氮菌,這些自生固氮菌不與高等植物共生,沒有寄主選擇,獨立生存于土壤中,能固定空氣中游離態的氮,并將其轉化為植物可以利用的化合態氮,這是它與根瘤菌的根本性區別。固氮菌在適宜條件下,一般每畝地每年可固定氮素2-6kg。
固氮菌只有在土壤中占優勢,并在環境條件適宜的情況下才能表現出固氮特性,施用后促進作物增產,因而生產管理中應注意盡量滿足固氮菌生活的必需條件。
影響土壤中固氮菌生活的主要因素是土壤有機質含量、土壤酸堿度、土壤溫濕度,及速效氮、磷、鉀含量。固氮菌在有豐富碳水化合物而缺少化合態氮的土壤中才具有固氮作用。因此,應將其施在富含有機質的土壤里,但不要施用氮肥,可多施磷、鉀肥。
固氮菌對土壤反應敏感,最適宜在pH值為6.5-7.5的土壤里生存。固氮菌對濕度要求較高,以田間持水量60%-70%最好。固氮菌是中溫性微生物,最適宜在25-30℃環境下生活,溫度低于10℃或高于40℃,生長受到抑制。
3)磷細菌肥料。是一種能把土壤中無效磷轉化為有效磷的微生物制劑,其本身不含作物需要的營養元素,只是含有磷細菌。
磷細菌原是土壤中的腐生細菌,具有較強的轉化磷能力。按其轉化磷的特點可分為兩類,一類是無機磷細菌,能利用生命活動產生的二氧化碳和各種有機酸,將土壤中的難溶性礦質磷酸鹽分解成作物可吸收利用的有效磷;另一類是有機磷細菌,在生長過程中能產生各種酶,分泌在體外,水解土壤中的有機磷化合物為有效磷。
磷細菌屬好氣性細菌,適宜的生活溫度為30-37℃,適宜的pH為7-7.5。
4)鉀細菌肥料。鉀細菌又稱硅酸鹽細菌,這種細菌能強烈分解土壤中的長石、云母等含鉀硅酸鹽,將其中的鉀轉化為作物可利用的有效鉀。此外,鉀細菌兼有分解土壤中難溶性磷、鎂的能力。鉀細菌肥料對環境安全,不污染農產品,肥效持久,且無副作用。1 g鉀細菌肥含菌2億~3億個。
5)抗生菌肥料。抗生菌肥料與一般細菌肥料不同,它是由一種放線菌制成的生物肥料,這種放線菌可分泌激素類物質和能殺死真菌細菌的抗菌素,還參與土壤中氮、磷等化合物的轉化,故有刺激生長、抗病作用和一定的肥效。
6)有機物料腐熟劑。是指能加速各種有機物料(農作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、城市污泥等)分解、腐熟的微生物活體制劑。按產品形態不同,可分為液體、粉劑、顆粒等劑型。
7)復合菌劑。由兩種或兩種以上互不拮抗的微生物菌種制成的微生物制劑。此類菌劑一般具有種類齊全、配伍合理、功能性強、經濟高效等優良特點。
8)內生菌根菌劑。植物根與真菌組成的共生體。
9)生物修復菌劑。生物修復指一切利用生物體以及細胞游離酶的自然代謝過程和功能對環境污染進行治理的技術。凡有利于治理環境污染的菌劑均為生物修復菌劑。主要分土壤修復菌劑和水修復菌劑。
10)復合微生物肥料。是指特定微生物與營養物質復合而成,能提供、保持或改善植物營養,提高農產品產量或改善農產品品質的活體微生物制劑。主要有以下3種形式:微生物接種劑直接與有機肥、無機肥混合造粒;微生物接種劑與有機肥混合造粒后,與化肥、復合肥混合包裝;在有機無機復合肥包裝中附加1袋微生物接種劑,施用時將菌種與肥料混合。
11)生物有機肥。是有機肥與菌肥的有機結合體,以有機肥為基質和載體,加入適量無機元素,再加入有利于土壤結構、作物吸收、元素釋放的有益微生物,經特殊工藝加工而成。其有機載體大多為作物秸稈、草炭、禽畜糞、生活垃圾‘等,所含微生物有分解菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌等。一般要求活菌數≥0.2億/g,有機質含量≥35%。
施用生物有機肥可提高氮磷利用率,減少化肥使用量20%-30%,可促進難溶性礦質營養釋放,可增強土壤保肥、保水、保溫性能,從而提高土壤肥力,還能顯著改善果實品質。由于物料完全腐熟,施入土壤后不會產生二次發酵而燒根,安全性好。
3.蘋果園施用微生物肥注意事項
近年來,微生物肥料的施用在蘋果生產中受到空前重視,但由于對其特殊性認識不足,生產中普遍存在施用量不足或單一施用、施用方法不當等問題,導致施用效果不理想。提高微生物肥料的施用效果應做到:
1)微生物肥必須與有機肥配合施用。微生物肥與其他有機肥和化肥不同,它本身并不直接為樹體提供營養元素,而是通過微生物生命活動的產物來改善樹體營養條件,發揮土壤潛在肥力,刺激作物生長,抵抗病菌危害,促進產量和質量提高。若在果園土壤有機質缺乏的情況下施入微生物肥,微生物會因生存基質缺乏、生存環境惡化而失去繁衍的基礎條件,甚至部分死亡,肥效降低。因而單純施用微生物肥是沒有效果的,必須與有機肥配合施用,比如與農家肥混合施用。注意農家肥必須充分腐熟,否則會在后期腐熟過程中殺滅微生物。
2)在適宜環境條件中施用。微生物對環境條件要求較嚴格,強光、高溫、干旱(水分不足)都會影響微生物肥的肥效發揮。微生物肥應在陰天或晴天傍晚施用,施肥后及時蓋土、澆水。
3)開袋后立即施用。開袋后,由于環境改變,必然有部分微生物不適應新環境而死亡。隨著開袋時間的延長,微生物損失數量增加,肥效降低。因而,建議微生物肥開袋后立即施用。
4)注意土壤的酸堿性。微生物在過酸、過堿的土壤條件下均難以存活,因而施用微生物肥的果園土壤以中性或弱酸、弱堿性為宜。
5)施用微生物肥的果園要控制無機肥、除草劑、殺菌劑的施用。長期施用化學肥料會導致果園土壤板結、酸化,惡化微生物生存條件,特別是不能與碳酸氫銨、草木灰、含硫肥料混合施用,以免影響微生物肥的肥效。
殺菌劑、除草劑會直接殺滅部分微生物,導致微生物肥的肥效降低,因而施用微生物肥的果園應控制殺菌劑和除草劑的使用,而且藥肥間要有3天以上的間隔期。
6)注意施用時期。微生物肥對土壤反應敏感,比如固氮菌適宜在pH值6.5-7.5的土壤里生活,對濕度要求較高,以田間持水量60%~70%為好,最適于25-30℃環境條件,溫度低于10℃或高于40℃時生長受到抑制。磷細菌屬好氣性細菌,要求的適宜溫度是30-37℃,適宜pH為7-7.5。因而,用微生物肥作基肥應早施,9月中旬到10月上旬施入為佳;作追肥應適當晚施,最好在3月下旬氣溫升高后施入,以促進微生物活動,增強肥效。